探析美育教育在高中数学课堂教学中的渗透

引言

美育教育是塑造学生审美素养、健全学生人格的关键育人环节，在“五育并举”的教育改革中美育教育开始向各学科教学渗透，高中数学自然也不例外。数学的逻辑性、抽象性特点虽然看似与美育关联性不高，但数学的公式、图形、思维中实则蕴藏着简洁美、对称美、和谐美等美育元素，但传统数学课堂教学中这些美育元素并未被挖掘并应用于美育教育中。文章对美育教育在高中数学课堂教学中的渗透进行探析，通过研究进一步挖掘数学学科育人价值，推动学科教学改革创新。

一、数学的美育功能

（一）数学符号的简洁凝练之美

数学符号的美育功能体现在对学生多方面审美素养的培育，在视觉层面，数学符号的组合能够将复杂的实际问题转化为简洁数学模型，数学模型能够帮助学生建立对简约美的直观认识。在思维层面，数学符号是数学概念和规律进行提炼概括的产物，学生在接触和运用数学符号的过程中能够锤炼抽象思维与逻辑思维，这两种理性思维能够使学生感知数学整合与升华无序现象之美，培养学生用简洁方式解决复杂问题的审美倾向。

（二）数学图形的对称和谐之美

数学图形的对称和谐之美也是其重要的美育功能之一。在视觉感知上数学轴对称图形的镜像平衡、中心对称图形的旋转不变、函数图像关于坐标轴和原点的对称性都能够构建规整有序的视觉结构，帮助学生形成均衡、稳定之美的直观认识，培养学生对形式美的感知能力。在思维发展上数学图形对称和谐的特点隐藏着逻辑规律，学生在探索图形性质、分析图形特征时能够体会数学图形变化中的不变、差异中的统一等审美元素。

（三）数学推导的严谨秩序之美

数学推导的过程中蕴含着严谨秩序之美。学生在推导过程中需要经历从条件到结论的严密过程，严格的逻辑推导过程能够帮助学生养成严谨、缜密的思维习惯，这种思维习惯使学生在面对实际问题时也能够有序、理性的抽丝剥茧，领悟数学逻辑环环相扣的严谨之美。同时，数学定理的确定性和逻辑推导的秩序性构建了理性的美学范式，学生在逻辑推导中能够感知到秩序本身的美感，学生对条理清晰、结构规整事物的审美鉴赏力能够进一步提升。

二、美育教育在高中数学课堂教学中渗透的策略

（一）深挖教材内容，提炼数学美学元素

教材是数学教学内容的主要载体，教师深入挖掘教材内容、提炼其中的数学美学元素是在数学课堂渗透美育教育的必要环节。教师通过对数学教材的系统梳理能够将抽象知识转化为学生可感知的审美对象，如此教师能够帮助学生打破对数学枯燥的固有认知，促使学生以审美视角重新认识数学学科，学生在审美视角下进行学习其学习兴趣能够被激发，学习效果也能进一步提升。

以苏教版高中数学必修一《集合的概念与表示》为例，集合对研究对象的高度概括体现了数学的简洁之美，这种简洁之美体现在集合摒弃了对象的非本质属性而是用简洁的数学语言将具有某种特定性质的事物归为一类，集合抽象概括的过程与艺术创作中提炼美学内涵有着异曲同工之妙。教师在渗透美育的过程中可使用列举法将元素有序排列，结合整齐的队列能够展现出秩序之美。教师还可使用描述法用数学语言精准界定集合元素特征，通过界定体现数学逻辑的严谨之美。在集合间关系的学习中教师可将子集、真子集的包含关系通过图形的嵌套与重叠呈现，如此教师能够体现结合整体与部分的和谐之美。教师在教学时应引导学生观察集合中的审美元素，让学生在理解集合知识的同时感受数学简洁、严谨、和谐的美，如此教师能够使美育教育与数学教学有机融合。

（二）创新教学方法，营造审美体验情境

教师在美育教育与数学教学融合中创新教学方法、营造审美体验情境能够将数学知识从符号转化为生动鲜活的审美对象，在转化下学生能够在主动参与、深度体验中感受数学之美。同时，教师创设审美体验教学情境能够使学生更深刻理解数学知识，在审美过程中培养想象力和数学思维，这有助于教师实现知识教学与审美教育的双重目标。

以苏教版高中数学必修一《函数的概念和图象》为例，在函数概念导入环节教师可为学生创设“城市天气预报”的情境，在情境中教师为学生展示本地一周内气温变化的折线图，引导学生通过图像观察气温变化趋势，感受变量之间的对应关系，使学生在直观的生活情境中发现函数概念中蕴含的动态之美与对应之美。在函数图象教学中教师可组织学生选择生活中的实际问题，如汽车行驶路程与时间关系、商品销量与价格关系等，学生基于实际问题建立函数模型并画出函数图象，学生在收集数据、构建模型、画出图象的过程中能够掌握函数图象的性质，同时学生还能发现不同函数图象的形态美，体会数学图象对现实世界的抽象概括之美。

（三）借助信息技术，直观展现数学美感

数学知识的抽象性使学生感知数学美感存在较高难度，信息技术的直观呈现能力能够将抽象数学概念、动态数学过程以直观、生动的形式呈现，教师借助信息技术可更直观、生动的展示数学中蕴含的对称美、和谐美等美育元素，在信息技术赋能下学生能够跨越抽象思维的门槛，直接感受数学之美。

以苏教版高中数学必修一《三角函数的图象和性质》为例，在正弦函数图象的教学中教师可利用几何画板输入函数 y=sinx ，教师利用几何画板功能动态演示随着自变量 x 的连续变化函数值 y 周期性起伏形成波浪状图象的过程，学生在演示中能直观看到图象如何以 2π 为周期无限延展，感受正弦函数图象的周期性之美与对称美。同时教师通过改变函数参数展示函数图像之美，随着函数参数改变学生能清晰观察到图象在伸缩、平移变换中的规律，体会数学图形在变化中的和谐统一之美。

结束语

在高中数学课堂教学中渗透美育教育是落实立德树人根本任务的重要途径，教师应探索高中数学中的美育教育元素，找准美育教育切入点。在实践中教师应根据教学内容、实际学情设计美育教育渗透方式，教师应确保美育教育渗透自然、与数学知识相得益彰，如此数学教学才能兼顾知识教学与美育教育的目标同步达成。

参考文献

[1]陈建权.基于核心素养的高中数学美育教学实践研究——以“三角函数的图像与性质”为例[J].天津师范大学学报(基础教育版),2022,23(06):67-70.

[2]董志彪,冯园园,孟彩彩,等.高中数学美育的学科特征及实现策略[J].教学与管理,2021,(33):107-109.